(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪の回転運動を支持する自転車用ハブ装置において、車輪の中心部に設けられるものであってタイヤの取付けられるリムからの入力荷重をスポークを介して受けるとともに、その内径部の両端部付近のところが中央部よりも径の値が大きくなるように形成されたハブケースと、当該ハブケースの内径側に上記ハブケースと一体的に設けられるものであって上記ハブケースに入力された荷重を後に述べるシャフト側へ伝達する役目を果たすスリーブと、当該スリーブに入力された荷重を受けるとともに、これらスリーブ及びハブケースを含む車輪全体を回転自在なように支持するベアリングと、当該ベアリングを介して上記車輪全体を回転自在なように支持するシャフトと、からなるとともに、上記スリーブを円筒状の形態からなる部材を基礎に形成させるとともに、このような円筒状部材の両端部付近のところに、その円周方向に所定の幅及び長さを有するスリットを複数個設けるようにし、これによって上記スリーブの両端部のところが弾性変形しやすいようにした構成からなることを特徴とする自転車用ハブ装置。
【請求項２】
請求項１記載の自転車用ハブ装置において、上記シャフトの両端部のところであって上記ベアリングの取付けられるところよりも外側のところに所定の雄ネジ部を設けるとともに、この雄ネジ部のところに係合するものであって上記ベアリングを固定するためのナットを設け、更に、このような構成からなるものにおいて、上記ナットのベアリングと接する側とは反対側の面のところを凹球面状の形態からなるようにするとともに、この凹球面状の形態からなる面と係合するように形成された凸球面部を有するものであって上記シャフトの嵌り込む内径面側にゴム状弾性体からなるＯリングを有するように形成された球面ワッシャを上記ナットの外側に設けるようにしたことを特徴とする自転車用ハブ装置。
【請求項３】
車輪の回転運動を支持する自転車用ハブ装置において、車輪の中心部に設けられるものであってタイヤの取付けられるリムからの入力荷重をスポークを介して受けるハブケースと、当該ハブケースの内径側に設けられるものであって当該ハブケースに入力された荷重を後に述べるシャフト側へ伝達する役目を果たすとともに、これらハブケースを含む車輪全体を回転自在なように支持するベアリングと、当該ベアリングを介して上記車輪全体を回転自在なように支持するシャフトと、当該シャフトの両端部のところであって上記ベアリングの取付けられるところよりも外側のところに形成された雄ネジ部のところに係合するものであって上記ベアリングを固定するナットと、当該ナットのベアリングと接する側とは反対側の面のところに形成される凹球面状の形態からなる面と係合するように形成された凸球面部を有するものであって上記シャフトの嵌り込む内径面側にはゴム状弾性体からなるＯリングを有するように形成された球面ワッシャと、からなるようにしたことを特徴とする自転車用ハブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自転車用ハブ装置に関するものであり、特に、車輪の回転運動を支持するとともに、車輪からの荷重をフレームの一部を形成するフォーク等に伝達する役目を果たす自転車用ハブ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種のものとしては、例えば特開２００５−２３１５０１号公報記載のもの等が挙げられる。このものは、タイヤの取付けられるリムのところに入力した荷重をスポークを介して受けるハブケースと、当該ハブケースを回転自在なように支持するベアリングと、上記ハブケースのところに入力した荷重を上記ベアリングを介して受止めるとともに上記ハブケースの回転運動を支持するシャフトと、からなるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２３１５０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来のもの（先行技術）においては、シャフトとハブケースとの間に設けられるベアリングとしては、単列のアンギュラーコンタクトボールベアリングが用いられるようになっている。従って、このような構成からなるベアリングのところには、自転車の走行時に、路面の凹凸等に起因して車輪から振動や衝撃が入力されることとなる。これら振動等に基づく荷重入力によって、上記ベアリングあるいはハブケース等は損傷を来すおそれがある。このような問題点を解決するために、車輪からハブケースに入力される荷重を、一旦受圧面積の広く形成されたスリーブ等で受止め、このスリーブに入力された荷重をシャフトの両端部に設けられたボールベアリングを介してシャフトへ入力させるようにした、荷重分散型の自転車用ハブ装置を提供しようとするのが、本発明の目的（課題）である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明においては次のような手段を講ずることとした。すなわち、請求項１記載の発明である第一の発明においては、車輪の回転運動を支持する自転車用ハブ装置に関して、車輪の中心部に設けられるものであってタイヤの取付けられるリムからの入力荷重をスポークを介して受けるとともに、その内径部の両端部付近のところが中央部よりも径の値が大きくなるように形成されたハブケースと、当該ハブケースの内径側に上記ハブケースと一体的に設けられるものであって上記ハブケースに入力された荷重を後に述べるシャフト側へ伝達する役目を果たすスリーブと、当該スリーブに入力された荷重を受けるとともに、これらスリーブ及びハブケースを含む車輪全体を回転自在なように支持するベアリングと、当該ベアリングを介して上記車輪全体を回転自在なように支持するシャフトと、からなるとともに、上記スリーブを円筒状の形態からなる部材を基礎に形成させるとともに、このような円筒状部材の両端部付近のところに、その円周方向に所定の幅及び長さを有するスリットを複数個設けるようにし、これによって上記スリーブの両端部のところが弾性変形しやすいようにした構成を採ることとした。
【０００７】
次に、請求項２記載の発明である第二の発明においては、請求項１記載の自転車用ハブ装置に関して、上記シャフトの両端部のところであって上記ベアリングの取付けられるところよりも外側のところに、所定の雄ネジ部を設けるとともに、この雄ネジ部のところに係合するものであって上記ベアリングを固定するためのナットを設け、更に、このような構成からなるものにおいて、上記ナットのベアリングと接する側とは反対側の面のところを凹球面状の形態からなるようにするとともに、この凹球面状の形態からなる面と係合するように形成された凸球面部を有するものであって上記シャフトの嵌り込む内径面側にゴム状弾性体からなるＯリングを有するように形成された球面ワッシャを上記ナットの外側に設けるようにした構成を採ることとした。
【０００８】
次に、請求項３記載の発明である第三の発明においては、車輪の回転運動を支持する自転車用ハブ装置に関して、車輪の中心部に設けられるものであってタイヤの取付けられるリムからの入力荷重をスポークを介して受けるハブケースと、当該ハブケースの内径側に設けられるものであって当該ハブケースに入力された荷重を後に述べるシャフト側へ伝達する役目を果たすとともに、これらハブケースを含む車輪全体を回転自在なように支持するベアリングと、当該ベアリングを介して上記車輪全体を回転自在なように支持するシャフトと、当該シャフトの両端部のところであって上記ベアリングの取付けられるところよりも外側のところに形成された雄ネジ部のところに係合するものであって上記ベアリングを固定するナットと、当該ナットのベアリングと接する側とは反対側の面のところに形成される凹球面状の形態からなる面と係合するように形成された凸球面部を有するものであって上記シャフトの嵌り込む内径面側にはゴム状弾性体からなるＯリングを有するように形成された球面ワッシャと、からなるようにした構成を採ることとした。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載の発明である第一の発明について説明する。本発明によれば、上記構成を採ることにより、車輪からの入力荷重は、ハブケース、スリーブを介してベアリングのところに入力されるとともに、このベアリングのインナレースのところからシャフトへと伝達されることとなる。ところで、本発明のものにおいては、上記スリーブは、その中央部のところがハブケースの内径部内へ圧入手段等を介して取付けられるようになっているものではあるが、その両端部付近のところにおいては、当該スリーブの収納されるハブケースの内径側の値が中央部よりも大きな値を有するように形成されている。すなわち、このような構成からなるスリーブの両端部付近においては、ハブケース内径部とスリーブの外周部との間には径方向において所定の隙間が形成されるようになっている。従って、車輪からの荷重がハブケースのところに入力されてスリーブへと伝達されると、この荷重はスリーブの両端部に設けられたベアリングを介してシャフトへと伝達され、上記スリーブの両端末部のところを上記ハブケースの内径側に設けられた隙間に向って弾性変形をさせるように作用する。この弾性変形によって、上記入力荷重は緩和されてベアリングへと伝達されることとなる。このように、本発明のものにおいては、スリーブの弾性変形にて衝撃的な入力荷重あるいは振動等を緩和させて、ベアリング、シャフト等へと入力させるようにしているので、これによって、上記ベアリングの保護等が図られることとなる。【００１０】
また、本発明のものにおいては、上記スリーブを円筒状の形態からなる部材を基礎に形成させるとともに、このような円筒状部材の両端部付近のところに、その円周方向に所定のスリットを複数個設けるようにした構成を採ることとしたので、スリーブの両端部付近は、より柔軟に弾性変形をすることとなる。その結果、車輪への衝撃的な荷重入力あるいは振動入力等に対して、これらを緩和させた状態でベアリング等へと伝達させることができるようになり、ベアリングの保護が十分に図られるとともに、スポークの破損等を防ぐことができるようになる。
【００１１】
また、請求項２記載の発明である第二の発明のものにおいては、車輪を車体側に組付けるに際して球面ワッシャを介して取付けるようにしたので、取付部周りにはコジリ等が生じないようになり、シャフト周りには不当な曲げモーメント等が生じないようになる。その結果、上記シャフト、フォークの取付部等への過度な荷重の入力等が回避されるようになり、ベアリング等の円滑な回転運動が確保されることとなる。これによって、ベアリング等の保護が図られるとともに、車輪の円滑な回転運動が保たれることとなる。
【００１２】
また、請求項３記載の発明である第三の発明のものにおいては、車輪が車体側の部材であるフォークのところに取付けられるに際しては、上記球面ワッシャを介して取付けられるようになっていることより、取付部周りにはコジリ等が生じないようになり、シャフト周りには不当な曲げモーメント等が生じないようになる。その結果、上記シャフトまたはフォークの取付部等への過度な荷重の入力等が回避されるようになり、ベアリングの保護が図られることとなる。また、ベアリング及び車輪の円滑な回転運動が確保されることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の全体構成を示す縦断面図である。
【図２】本発明の主要部を成すハブ装置の全体構成を示す展開斜視図である。
【図３】本発明の主要部を成すハブ装置の全体構成を示す縦断面図である。
【図４】本発明の主要部を成す球面ワッシャ、ベアリング周りの構成を示す断面図である。
【図５】本発明の主要部を成すスリーブの変形状態を示す外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明を実施するための形態について、図１ないし図５を基に説明する。本実施の形態にかかるものは、図１に示す如く、二又状のフォーク９のところに取付けられるものであって、車輪を形成するタイヤ９９またはリム９５等からの荷重がスポーク９１を介して入力されるとともに、上記タイヤ９９等を回転運動可能なように支持する自転車用ハブ装置に関するものである。具体的には、図１ないし図３に示す如く、スポーク９１の取付けられるハブケース８を基礎にして、このハブケース８の内径部８１側に圧入手段等を介して設けられる円筒状のスリーブ３と、当該円筒状スリーブ３の両端部３５、３５(図５参照)のところに取付けられるベアリング４、４と、このベアリング４、４のインナレース側に設けられるものであって本自転車用ハブ装置の基本となるシャフト５と、当該シャフト５の両端部のところに設けられるものであって上記両ベアリング４、４をシャフト５の端末部のところに固定する役目を果たすナット２、２と、当該ナット２、２のそれぞれの一方の端面側に設けられるものであって本自転車用ハブ装置全体がフォーク９の先端部のところに確実に取付けられるように作用する球面ワッシャ１、１と、からなるものである。
【００１５】
このような基本構成からなるものにおいて、スリーブ３は所定の金属製筒状部材からなるものであり、上記ハブケース８の内径部８１のところに圧入手段、または接着手段、更にはネジ止め手段等を介して一体的に取付けられるようになっているものである（図３参照）。このような構成からなるものおいて、上記ハブケース８の内径部８１のところであって端部側に近いところには、例えば図４に示す如く、当該ハブケース８内に設置されるスリーブ３の端部３５との間において隙間８９が設けられるようになっている。これによって、車輪側からの荷重がハブケース８のところに入力されたときに、例えば図５に示す如く、スリーブ３の両端部３５、３５のところが、その中央部３１に対して相対的に撓むようになる。
【００１６】
具体的には、スリーブ３の端部３５のところが、図４に示す如く、上下方向に撓み変形をすることとなる。また、この撓み変形に基づきゴム状弾性体からなるＯリング８５も撓み変形をするとともに、その荷重はベアリング４、シャフト５等へと伝達されることとなる。このようなスリーブ３の撓み変形、更にはゴム状弾性体からなるＯリング８５の弾性変形にて車輪からの荷重が減衰されてシャフト５、更にはフォーク９へと伝達されることとなり、車輪からの衝撃力あるいは激しい振動等は減衰され、かつ、弱められた状態で車体側へと伝達されることとなる。このように車輪からの入力荷重が緩和されることによって、上記ベアリング４の保護が図られることとなる。また、球面ワッシャ１のフォーク９と接する側では無い側の面１２は半球面状の凸面形態からなり、この半球面状の凸面形態からなる面（凸球面）１２は、上記ベアリング４を固定するためのナット２の一方の面と接触係合するようになっているものである。そして、この球面ワッシャ１の凸球面１２側と係合するナット２の凹球面２２側は、上記凸球面１２に面接合するように形成された凹球面からなるものである。このような球面係合を介することによって、車輪はフォーク９のところに精度良く取付けられることとなり、車輪の回転運動が確実に保持されることとなる。
【００１７】
このように、本実施の形態のものにおいては、ハブケース８のところに圧入手段、または接着手段、更にはネジ止め手段等にて一体的に取付けられるスリーブ３の両端部付近においては、ハブケース８の内径部とスリーブ３の外周部との間には径方向において所定の隙間８９が設けられるようになっている（図４参照）。従って、車輪からの荷重がハブケース８のところに入力されてスリーブ３へと伝達されると、この荷重はスリーブ３の両端部３５、３５に設けられたベアリング４を介してシャフト５へと伝達され、上記スリーブ３の両端末部のところを上記ハブケース８の内径側に設けられた隙間８９に向って弾性変形をさせるように作用する。この弾性変形によって、上記入力荷重は緩和されてベアリング４へと伝達されることとなる。このように、本実施の形態のものにおいては、スリーブ３の弾性変形にて衝撃的な入力荷重あるいは振動等を緩和させて、ベアリング４、シャフト５等へと入力させるようにしているので、上記ベアリング４の保護が図られることとなる。
【００１８】
また、本実施の形態のものにおいては、上記スリーブ３を円筒状の形態からなる部材を基礎に形成させるとともに、このような円筒状部材の両端部付近のところに、その円周方向に複数のスリット３３を設けるようにしたので、スリーブ３の両端部付近は、より柔軟に弾性変形をすることとなる。その結果、車輪への衝撃的な荷重入力あるいは振動入力等に対して、これらを緩和させた状態でベアリング４へと伝達させることができるようになる。その結果、ベアリング４の保護が十分に図られることとなる。
【符号の説明】
【００１９】
１  球面ワッシャ
１２  凸球面
２  ナット
２２  凹球面
３  スリーブ
３１  中央部
３３  スリット
３５  端部
４  ベアリング
５  シャフト
６  Ｏリング
８  ハブケース
８１  内径部
８５  Ｏリング
８９  隙間
９  フォーク
９１  スポーク
９５  リム
９９  タイヤ
【図１】
0005514303.tif 000002
【図２】
0005514303.tif 000003
【図３】
0005514303.tif 000004
【図４】
0005514303.tif 000005
【図５】
0005514303.tif 000006